Фази и модели на жизнения цикъл на разработка на софтуер (SDLC).

по: Лукас Бенет Лукас Бенет
Hours Обновено

⚡ Умно обобщение

Този урок обяснява жизнения цикъл на разработката на софтуер (SDLC) - структурирана рамка за систематично изграждане на висококачествен софтуер. Той акцентира върху седем фази - изисквания, осъществимост, проектиране, кодиране, тестване, внедряване и поддръжка - осигуряващи ефективност, надеждност и контрол на риска. Ръководството също така разглежда ключови SDLC модели като Waterfall, Agile, V-Model, Spiral и DevSecOps интеграция за подобряване на сигурността, адаптивността и успеха на проекта.

  • Съберете ясни изисквания рано с обратната връзка от заинтересованите страни, за да избегнете разширяване на обхвата и забавяния.
  • Оценете осъществимостта по отношение на икономически, правни, технически и оперативни фактори преди разработването.
  • Проектирайте с прецизност, използвайки документация както на високо, така и на ниско ниво за яснота и мащабируемост.
  • Интегрирайте непрекъснато тестване (подход с shift-left), за да откривате и отстранявате дефекти по-рано.
  • Приемете DevSecOps практики, за да вградите сигурност на всеки етап от SDLC, осигурявайки съответствие и устойчивост.
Вижте повече

Какво е SDLC?

SDLC е систематичен процес за изграждане на софтуер, който гарантира качеството и коректността на изградения софтуер. Процесът SDLC има за цел да създаде висококачествен софтуер, който отговаря на очакванията на клиентите. Разработването на системата трябва да бъде завършено в рамките на предварително определения срок и цена. SDLC се състои от подробен план, който обяснява как да се планира, изгражда и поддържа специфичен софтуер. Всяка фаза от жизнения цикъл на SDLC има свой собствен процес и резултати, които се внасят в следващата фаза. SDLC е съкращение от Жизнен цикъл на разработката на софтуер и се нарича още жизнен цикъл на разработка на приложения.

👉 Запишете се за безплатен проект за тестване на софтуер на живо

Защо SDLC?

Ето основните причини, поради които SDLC е важен за разработването на софтуерна система.

  • Той предлага основа за планиране на проекти, планиране и оценка
  • Осигурява рамка за стандартен набор от дейности и резултати
  • Това е механизъм за проследяване и контрол на проекта
  • Повишава видимостта на планирането на проекта за всички заинтересовани страни в процеса на разработка
  • Повишена и подобрена скорост на разработка
  • Подобрени отношения с клиентите
  • Помага ви да намалите риска по проекта и режийните разходи на плана за управление на проекта

 

Какви са различните фази на SDLC?

Целият процес на SDLC е разделен на следните SDLC стъпки:

SDLC фази
SDLC фази
  • Фаза 1: Събиране и анализ на изискванията
  • Фаза 2: Предпроектно проучване
  • Фаза 3: Проектиране
  • Фаза 4: Кодиране
  • Фаза 5: Тестване
  • Фаза 6: Инсталиране/внедряване
  • Фаза 7: Поддръжка

В този урок обясних всички тези фази от жизнения цикъл на разработката на софтуер.

Фаза 1: Събиране и анализ на изискванията

Изискването е първият етап в процеса на SDLC. Провежда се от старши членове на екипа с принос от всички заинтересовани страни и експерти в областта в индустрията. Планиране за гарантиране на качеството изискванията и разпознаването на свързаните с тях рискове също се извършва на този етап.

Този етап дава по-ясна картина на обхвата на целия проект и очакваните проблеми, възможности и директиви, които са го задействали.

Етапът на събиране на изискванията изисква екипите да получат подробни и точни изисквания. Това помага на компаниите да финализират необходимия срок за завършване на работата по съответната система.

Фаза 2: Предпроектно проучване

След като фазата на анализ на изискванията приключи, следващата стъпка в SDLC е да се дефинират и документират софтуерните нужди. Този процес е проведен с помощта на документа „Спецификация на софтуерните изисквания“, известен още като документа „SRS“. Той включва всичко, което трябва да бъде проектирано и разработено по време на жизнения цикъл на проекта.

Има основно пет вида проверки за осъществимост:

  • Икономически: Можем ли да завършим проекта в рамките на бюджета или не?
  • Правна информация: Можем ли да се справим с този проект като спазване на киберзаконодателството и други регулаторни рамки/съответствия?
  • Operaционна осъществимост: Можем ли да създаваме операции, които клиентът очаква?
  • Технически: Трябва да проверите дали текущата компютърна система може да поддържа софтуера
  • График: Решете дали проектът може да бъде завършен в рамките на определения график или не.

СВЪРЗАНИ СТАТИИ

Фаза 3: Проектиране

В тази трета фаза документите за проектиране на системата и софтуера се изготвят съгласно документа със спецификацията на изискванията. Това помага да се определи цялостната системна архитектура.

Тази фаза на проектиране служи като вход за следващата фаза на модела.

Има два вида проектни документи, разработени в тази фаза:

Дизайн на високо ниво (HLD)

  • Кратко описание и име на всеки модул
  • Описание на функционалността на всеки модул
  • Интерфейсна връзка и зависимости между модулите
  • Таблици на база данни, идентифицирани заедно с техните ключови елементи
  • Пълни архитектурни диаграми заедно с подробности за технологията

Дизайн на ниско ниво (LLD)

  • Функционална логика на модулите
  • Таблици на база данни, които включват тип и размер
  • Пълни подробности за интерфейса
  • Адресира всички видове проблеми със зависимостите
  • Списък на съобщения за грешка
  • Пълен вход и изход за всеки модул

Фаза 4: Кодиране

След като фазата на проектиране на системата приключи, следващата фаза е кодирането. В тази фаза разработчиците започват да изграждат цялата система, като пишат код, използвайки избрания език за програмиране. Във фазата на кодиране задачите се разделят на единици или модули и се възлагат на различните разработчици. Това е най-дългата фаза от жизнения цикъл на разработка на софтуер.

В тази фаза, разработчикът трябва да следва определени предварително дефинирани насоки за кодиране. Той също така трябва да използва инструменти за програмиране като компилатори, интерпретатори и дебъгери за генериране и имплементиране на кода.

Фаза 5: Тестване

След като софтуерът е завършен, той се внедрява в тестова среда. Екипът по тестване започва да тества функционалността на цялата система. Това се прави, за да се провери дали цялото приложение работи според изискванията на клиента.

По време на тази фаза, екипът по QA и тестване може да открие някои грешки/дефекти, които съобщава на разработчиците. Екипът по разработка поправя грешката и я изпраща обратно на QA за повторно тестване. Този процес продължава, докато софтуерът не е без грешки, стабилен и работи според бизнес нуждите на съответната система.

Фаза 6: Инсталиране/внедряване

След като фазата на тестване на софтуера приключи и в системата не останат грешки или грешки, започва окончателният процес на внедряване. Въз основа на обратната връзка, предоставена от ръководителя на проекта, окончателният софтуер се пуска и проверява за проблеми с внедряването, ако има такива.

Фаза 7: Поддръжка

След като системата бъде внедрена и клиентите започнат да използват разработената система, се извършват следните 3 дейности

  • Корекция на грешки – грешки се докладват поради някои сценарии, които изобщо не са тествани
  • Upgrade – Надграждане на приложението до по-новите версии на Софтуера
  • Подобрение – Добавяне на някои нови функции към съществуващия софтуер

Основният фокус на тази фаза на SDLC е да се гарантира, че нуждите продължават да бъдат удовлетворявани и че системата продължава да работи според спецификацията, спомената в първата фаза.

Кои са популярните SDLC модели?

Ето някои от най-важните модели на жизнения цикъл на разработката на софтуер (SDLC):

Модел на водопад в SDLC

Водопадът е широко приет SDLC модел. При този подход целият процес на разработване на софтуер е разделен на различни фази на SDLC. В този SDLC модел резултатът от една фаза действа като вход за следващата фаза.

Този SDLC модел е с интензивно документиране, като по-ранните фази документират какво трябва да се извърши в следващите фази.

Инкрементален модел в SDLC

Инкременталният модел не е отделен. Той представлява по същество поредица от водопадни цикли. Изискванията са разделени на групи в началото на проекта. За всяка група се следва SDLC моделът за разработване на софтуер. Процесът на жизнения цикъл на SDLC се повтаря, като всяка версия добавя повече функционалност, докато всички изисквания бъдат изпълнени. При този метод всеки цикъл действа като фаза на поддръжка за предишната версия на софтуера. Модификацията на инкременталния модел позволява циклите на разработка да се припокриват. След това следващият цикъл може да започне, преди предишният да е завършил.

V-модел в SDLC

В този тип SDLC модел, фазата на тестване и разработка се планират паралелно. Така че има фази на проверка на SDLC от едната страна и фаза на валидиране от другата. V-Model се присъединява към фазата на кодиране.

Гъвкав модел в SDLC

Agile методологията е практика, която насърчава непрекъснатото взаимодействие между разработката и тестването по време на SDLC процеса на всеки проект. При Agile метода целият проект е разделен на малки инкрементални компилации. Всички тези компилации се предоставят в итерации, като всяка итерация трае от една до три седмици.

Спирален модел

Спиралният модел е модел на процеси, управляван от риска. Този SDLC тестов модел помага на екипа да възприеме елементи от един или повече модели на процеси, като например каскаден, инкрементален и др.

Този модел приема най-добрите характеристики на модела за прототипиране и модела на водопада. Спираловидната методология е комбинация от бързо създаване на прототипи и едновременност в дейностите по проектиране и разработка.

Модел на Големия взрив

Моделът „Големият взрив“ се фокусира върху всички видове ресурси в разработката и кодирането на софтуер, без или с много малко планиране. Изискванията се разбират и изпълняват, когато постъпят.

Този модел работи най-добре за малки проекти с по-малък екип от разработчици, който работи заедно. Полезен е и за академични проекти за разработка на софтуер. Това е идеален модел, където изискванията са неизвестни или не е дадена крайната дата на пускане.

SDLC Сигурност и DevSecOps

Сигурността при разработването на софтуер вече не е второстепенна задача. Традиционните модели на SDLC (Разработка + Сигурност) често поставят проверките за сигурност на етапа на тестване, което прави уязвимостите скъпи и трудни за отстраняване. Съвременните екипи вече внедряват практики за сигурност във всяка фаза на SDLC. Този подход обикновено се нарича DevSecOps (Разработка + Сигурност + Operaции).

Защо сигурността в SDLC е важна

  • Shift-ляв принцип – По-ранното обръщане на внимание на сигурността намалява разходите и рисковете.
  • Готовност за съответствие – Гарантира, че софтуерът отговаря на разпоредбите за защита на данните (GDPR, HIPAA, PCI-DSS).
  • Гъвкавост – Предотвратява нарушения, прекъсвания и щети за репутацията.
  • Автоматизация – Интегрира непрекъснато тестване на сигурността в CI/CD конвейери.

Как DevSecOps подобрява SDLC

  • Планиране – Дефинирайте изискванията за сигурност, наред с функционалните изисквания.
  • Дизайн – Включване на моделиране на заплахи и принципи на сигурна архитектура.
  • Развитие – Използвайте статичен анализ на кода и насоки за сигурно кодиране.
  • Тестване – Извършвайте тестове за проникване, динамични сканирания и оценки на уязвимости.
  • внедряване – Автоматизирайте проверките на конфигурацията и сигурността на контейнерите.
  • поддръжка – Непрекъснато следете за нови заплахи и бързо прилагайте корекции.

Предимства на DevSecOps в SDLC

  • По-бързо откриване на уязвимости.
  • Намалени разходи за отстраняване на проблеми със сигурността.
  • По-силно доверие с клиентите и заинтересованите страни.
  • Непрекъснато подобрение чрез автоматизирано наблюдение и обратна връзка.

Накратко, DevSecOps трансформира SDLC в процес, защитен по дизайн, като гарантира, че всяко издание е не само функционално, но и безопасно срещу развиващите се заплахи.

Често срещани предизвикателства и решения на SDLC

Въпреки че жизненият цикъл на разработка на софтуер осигурява структура за разработването на софтуер, екипите често се сблъскват с препятствия, които могат да провалят проектите. Ето четирите най-критични предизвикателства и техните доказани решения.

1. Променящи се изисквания (Разширяване на обхвата)

Предизвикателство: Изискванията се развиват непрекъснато след началото на разработката, което води до превишаване на първоначалния обхват на 52% от проектите. Това води до пропуснати срокове, превишаване на бюджета и неудовлетвореност на екипа, тъй като разработчиците постоянно преразглеждат завършената работа.

Решения:

  • Внедряване на официални процеси за контрол на промените, изискващи одобрение от заинтересованите страни
  • Използвайте Agile методологии за проекти, които очакват чести промени
  • Документирайте всички промени в изискванията в проследим дневник на промените
  • Задайте ясни граници чрез подробни договори по проекта

2. Пропуски в комуникацията между екипите

Предизвикателство: Лошата комуникация между разработчиците, бизнес заинтересованите страни и крайните потребители създава несъответстващи очаквания. Техническите екипи говорят с код, докато бизнес екипите се фокусират върху функции, което води до скъпоструваща преработка, когато резултатите не отговарят на очакванията.

Решения:

  • Назначете бизнес анализатори като специализирани комуникационни мостове
  • Използвайте визуални помагала, макети и прототипи за по-голяма яснота
  • Планирайте редовни демонстрации и сесии за обратна връзка
  • Внедряване на инструменти за сътрудничество като Slack, Джира или Конфлуенс

3. Неадекватно тестване и проблеми с качеството

Предизвикателство: Тестването се свива, когато крайните срокове наближат, като обикновено 35% от времето за разработка се губи за отстраняване на предотвратими грешки. Екипите често третират тестването като последна фаза, а не като непрекъснат процес, откривайки критични проблеми твърде късно.

Решения:

  • Приемете практики за разработка, управлявана от тестове (TDD)
  • Внедряване на автоматизирано тестване за регресионни сценарии
  • Интегрирайте тестването във всички фази на разработка (подход shift-left)
  • Поддържайте специални тестови среди, отразяващи продукцията

4. Нереалистични срокове на проекта

Предизвикателство: Натискът за бърза доставка принуждава екипите да спазват невъзможни графици, което води до прегаряне, технически дълг и компрометирано качество. Ръководството често подценява сложността, като отделя недостатъчно време за правилно разработване и тестване.

Решения:

  • Използвайте исторически данни за проекта за точна оценка
  • Добавете 20-30% буферно време за непредвидени предизвикателства
  • Разделете проектите на по-малки, постижими етапи
  • Прозрачно съобщавайте реалностите относно времевата рамка на заинтересованите страни

Въпроси и Отговори

Жизненият цикъл на разработка на софтуер (SDLC) не е по своята същност Agile или Waterfall – това е рамка, която очертава фазите на разработка на софтуер. Agile и Waterfall са две различни методологии за изпълнение на SDLC. Waterfall следва последователен, стъпка по стъпка подход, докато Agile набляга на итеративни цикли, гъвкавост и обратна връзка от клиентите. Мислете за SDLC като за „какво“ (етапите на разработка), а Agile/Waterfall като за „как“ (методологията, използвана за изпълнение на тези етапи).

Жизненият цикъл на Agile тестване гарантира, че качеството се вгражда в софтуера непрекъснато, а не след кодирането. Той обикновено включва шест фази: анализ на изискванията, планиране на тестове, проектиране на тестове, изпълнение на тестове, докладване на дефекти и затваряне на тестове. За разлика от традиционното тестване, Agile интегрира тестването във всеки спринт, като QA и разработчиците си сътрудничат тясно. Непрекъснатите цикли на обратна връзка, автоматизацията и регресионното тестване играят централна роля, осигурявайки по-бързи пускания, без да се жертва качеството на продукта. Тестването се превръща в непрекъснат, адаптивен процес.

Реален пример за SDLC може да се види при изграждането на приложение за мобилно банкиране. Фазата на планиране идентифицира нуждите на потребителите, като преводи, плащания и проверки на баланса по сметките. При проектирането се създават wireframes и протоколи за сигурност. Разработката превръща дизайните в работещи функции, като същевременно се тества за грешки и проблеми със съответствието. Разгръщането стартира приложението в магазините за приложения, а поддръжката осигурява актуализации за нови разпоредби или функции. Този структуриран цикъл гарантира, че приложението е надеждно, сигурно и лесно за ползване.

Петте широко признати SDLC модела са:

  • Водопад – линейни и последователни, най-подходящи за стабилни изисквания.
  • V-модел – фокусира се върху проверката и валидирането, наред с разработването.
  • повтарящ се – изгражда софтуер в повтарящи се цикли, като се усъвършенства с всяка итерация.
  • Спирала – модел, ориентиран към риска, комбиниращ итеративна разработка и създаване на прототипи.
  • Пъргав – адаптивни и съвместни, като често предоставят допълнителни попълнения.

Всеки модел отговаря на различни нужди на проекта, вариращи от предвидими корпоративни системи до бързо развиващи се приложения.

Въпреки че SDLC осигурява структура, той има недостатъци. Традиционните модели като Waterfall могат да бъдат твърди, оставяйки малко място за променящи се изисквания. Процесите, изискващи много документация, могат да забавят напредъка, а проектите често търпят забавяния, ако една фаза не е завършена правилно. Прекаленото наблягане върху планирането може да намали гъвкавостта, докато обширните цикли на тестване могат да увеличат разходите. В бързо развиващите се индустрии някои SDLC модели може да изглеждат остарели в сравнение с Agile подходите, които наблягат на адаптивността. Изборът на грешен модел може да доведе до разхищение на ресурси.

Обобщете тази публикация с: